计算机组装与维护：微处理器CPU任务一

职业能力

掌握CPU的主流产品，能准确讲述其性能参数，并根据客户要求进行选购。

核心概念

通过CPU的分类、性能参数的学习，掌握CPU的选购技巧。

学习目标

认识CPU，了解CPU的分类。

了解CPU的主流产品。

了解CPU的性能指标。

掌握CPU的选购技巧。

能根据客户要求，进行准确描述所选CPU的依据。

基础知识

2.1.1　认识CPU

2.1.1.1　CPU的概述

如图2-1-1所示，中央处理器CPU（Central Processing Unit）是由超大规模集成电路组成的一块结构完整的电子产品，是计算机的运算核心和控制核心，和内部存储器统称为计算机的主机。其功能主要是分析、执行计算机指令以及处理各类数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。CPU的工作原理分为提取、解码、执行和写回四个阶段。CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，对指令译码，并执行指令。随着科技的发展，集成度的提升，现主流产品已将北桥芯片、显示核心集成到CPU中，大大提升计算机运行能力。

图2-1-1　CPU

2.1.1.2　CPU的分类

1971年Intel公司推出的4004的芯片是历史上第一枚微处理器芯，为此Intel公司拥有推出第一片微处理器的荣誉。随着时代的发展，如今处理器市场的主导地位已由Intel和AMD两家公司独占。CPU具体可按以下进行分类。

（1）按品牌分类：Intel（英特尔，图2-1-2）和AMD（图2-1-3）。

图2-1-2　Intel

图2-1-3　AMD

（2）按照字长分类：字长即CPU同时可以运行处理多少位数据。可以分为：4位、8位、16位、32位以及64位微处理器等等，如图2-1-4～图2-2-11所示。

图2-1-4　4位Intel 4004

图2-1-5　8位Intel 8080

图2-1-6　16位Intel 80286

图2-1-7　32位80386

图2-1-8　64位皓龙

图2-1-9　64位皓龙

图2-1-10　64位COREI7 Intel

图2-1-11　64位奔腾G4560

3.按接口方式分：CPU接口（CPU socket），是中央处理器与主板的接触连接端口，是连接两者的桥梁。接口方式主要有引脚式（PLCC）、卡式（Slot）、触点式（LGA）、针脚式（PGA）等，如图2-1-12～图2-1-15所示。

图2-1-12　引脚式Intel 80286

图2-1-13　卡式PentiumIII

图2-1-14　触点式Intel至强E3

图2-1-15　针脚式AMD锐龙Ryzen7

Intel处理器全部采用LGA（Land Grid Array）CPU即触点式，针脚位于主板上。

AMD处理器大多数是针脚式CPU，即CPU插座使用PGA。但在AMD的高端平台，也会采用触点式接口，如服务器、工作站的Socket F接口，拥有1207个触点，因此又称Socket1207。

触点式的CPU和针脚式CPU相比，更不容易造成CPU与主板接触部分的弯曲和折断。面向服务器、工作站的Socket F接口，拥有1207个触点，因此又称Socket1207。

如图2-1-16所示为触点式接口对应的主板CPU插座。

图2-1-16　触点式接口对应的主板CPU插座

如图2-1-17所示为针脚式接口对应的主板CPU插座。

图2-1-17　针脚式接口对应的主板CPU插座

2.1.2　CPU的主流产品

目前生产CPU的厂商主要有Intel和AMD，每个生产厂家产品在价格、档次、型号区分越来越多，最终分为高、中、低几个档次。（登录太平洋电脑网www.pconline.com.cn/，查看详细CPU产品）

一、Intel主流产品

1.低端产品（图2-1-18）

奔腾：最新一代奔腾系列处理器已经全线支持超线程技术。赛扬：温度低，速度不错，性能还可以，性价比超高。

图2-1-18　Intel低端产品

2.中端产品（图2-1-19）

i3七代（Kaby Lake）：最新一代主流处理器，同样功耗下性能比Skylake提升12%，核显升级。

i5七代（Kaby Lake）：性能接近i7而价格更低的工作站级，发烧级玩家性价比之选。

i3六代（Skylake）：支持DDR4内存，接口变更为LGA1151，定位一般家用。

i5六代（Skylake）：支持DDR4内存，接口变更为LGA1151，定位大型游戏。

i3四代（Haswell）：性能提升，功耗降低，接口变更为LGA1150，定位一般家用。

i5四代（Haswell）：性能提升，功耗降低，接口变更为LGA1150，定位中端主流。

图2-1-19　Intel中端产品

3.高端产品（图2-1-20）

i7七代（Kaby Lake）：最新一代高端处理器，同样功耗下性能比Skylake提升12%，核显升级。

i7六代（Skylake）：支持DDR4内存，接口变更为LGA1151，定位专业应用。

i7四代（Haswell）：性能提升，功耗降低，接口变更为LGA1150，定位专业旗舰。

至强E3：性能接近i7而价格更低的工作站级，DIY发烧级玩家性价比之选。

i7至尊版：强劲性能，适合超频，定位旗舰，为骨灰级玩家而生。

图2-1-20　Intel高端产品

二、AMD主流产品

1.低端产品（图2-1-21）

FX-4000系列：性价比高，日常家用，与奔腾、赛扬同一级别。

APU A4系列：入门级APU，满足入门用户上网使用。

图2-1-21　AMD低端产品

2.中端产品（图2-1-22）

锐龙（Ryzen 5）：采用AM4处理器接口，适合高端游戏玩家选用。

APU A8系列：中端级APU，满足主流网络游戏以及应用。

APU A6系列：一般级APU，满足日常办公以及影音使用。

FX-8000系列：一般级APU，满足日常办公以及影音使用。

FX-6000系列：定位中端，满足主流游戏及多任务处理。

图2-1-22　AMD中端产品

3.高端产品（图2-1-23）

APU A10系列：旗舰级APU，集高处理性能与独显性能于一体。

锐龙（Ryzen 7）：性价比高，发烧级玩家首选。

图2-1-23　AMD高端产品

2.1.3　CPU主要的性能指标

登录太平洋网站www.pconline.com.cn，分组学习。以Intel酷睿i7-7700（图2-1-24）参数为例。

图2-1-24　酷睿i7-7700

型号：酷睿i7-7700。(www.xing528.com)

产品定位：高端发烧。

芯片厂方：Intel。目前生产厂商主要有Intel和AMD两家。

核心数量：四核。将四个物理处理器核心整合入一个核中。多核心在进行大数据量运算时优势更大，比两核同时处理同样多的程序更快。目前，主要有双核、三核、四核、六核、八核。

核心类型：Kaby Lake（第7代）。是指CPU的内核类型，以此区分不同系列产品。

生产工艺：14纳米。目前有14、22、32、45、65纳米技术。生产工艺越小，单位面积集成度越高。

接口类型：LGA 1151。接口类型是指CPU与主板连接的接口方式。Intel产品主要有LGA 1151（Skylake），LGA 1150（Haswell），LGA 1155（IVB/SNB），LGA 2011-3；AMD产品主要有Socket FM2+，AM4（Ryzen），AM3+，FM2（APU）、AM3。

线程数：八线程。线程是程序中一个单一的顺序控制流程。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。一般为核心数量，采用超系程技术（虚拟CPU核心数量）则线程数为核心数量的双倍。

主频：3.6GHz。CPU内部核心工作的时钟频率，单位一般是G赫兹（GHz）。对于同种类的CPU，主频越高，CPU的速度就越快，整机的性能就越高。不同内核CPU的主频没有可比性。

Turbo Boost支持：Intel特有技术。CPU会根据当前的任务量自动调整CPU主频，从而重任务时发挥最大的性能，轻任务时发挥最大节能优势。

动态加速：3.9GHz。在Intel和AMD的CPU中都有此技术，CPU会根据任务量动态调整CPU频率。

三级缓存：8M。中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器，解决内存与CPU速度不匹配问题。

显示核心型号：Intel HD Graphics 630。CPU集成显示核心。

显示核心频率：350MHz。显示核心频率。

支持通道模式：双通道。两个内存通CPU可分别寻址、读取数据，从而使内存的带宽增加一倍，数据存取速度也相应增加一倍。但使用时必须为2条或4条内存，单条内存无法构建双通道。

支持内存频率：DDR4 2400MHz，DDR3L 1600MHz。所支持的内存类型。

超线程技术支持：超线程技术。英特尔特有技术。将一个实体核心，模拟成两个逻辑核心，在单位时间内处理两个线程，模拟双核心运作。

64位处理器：CPU一次可以运行64bit数据。

工作功率：65W。功率越低，功耗越小。

英特尔Optane内存：内存硬盘二合一技术。主要作用是加速系统、软件启动速度。

英特尔就绪模式技术：PC即可迅速恢复为全功能运行状态。其工作原理与传统睡眠模式相似，使PC进入一种安静运行且低功耗的状态，与手机和平板电脑待机时使用的模式相近。

英特尔Speed shift技术：是一种电源管理技术。Speed Shift绕过操作系统，由处理器直接与电源控制单元沟通，并将所有电源状态都开放给操作系统，可在最快1毫秒的时间内完成状态切换。

虚拟化技术：CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

2.1.4　CPU的选购技巧

1.选择哪家公司的处理器

AMD公司和Inter公司的处理器相比较，AMD在三维制作、游戏应用、和视频处理方面突出，Intel的处理器在商业应用、多媒体应用、平面设计方面有优势，性能方面，同档次的，Intel公司的整体比AMD公司的有优势，价格方面，AMD公司的肯定便宜。

2.选择散装还是盒装

散装和盒装没有本质区别，质量上是一样的。主要差别是质保时间的长短以及是否带散热风扇。一般而言，盒装CPU保修期要长一些，通常为三年，而且附带有一台原厂散热风扇，散装的CPU质保时间一般是一年，不带风扇。

3.承受范围

通常可以按所能支付的价格选择CPU。一般刚问世的肯定贵，建议选择出厂半年到一年的CPU。也不能只追求频率，忽略核心问题。

4.鉴别真伪CPU

如Intel公司CPU的鉴别方法。

（1）看包装。正品盒装的IntelCPU的塑料封纸的封装线不可能在盒右侧条形码处，如果发现在条形码处就得注意。

（2）看水印。Intel公司在处理器包装盒上包裹的塑料薄膜使用了特殊的印制工艺，薄膜上“Intel corporation”的水印文字很牢固，用指甲是刮不下来的，假盒装处理器上的水印能搓下来。

（3）看激光标签。正品盒装处理器外壳左侧的激光标签处采用了四重着色技术，层次丰富，字迹清晰，假货则做不到，盒装标签上有一串很长的编码，可以拨打Intel公司的查询热线800-820-1100查询真伪。

任务小结

1.目前CPU主要有Inter和ADM两大厂家。

2.通过Inter和ADM两大厂家主流CPU的学习，掌握其主要性能指标及技术参数，达到能根据客户要求合理准确选择CPU，满足客户需求。

任务设计

1.任务条件：需在微机维护实训室进行，能登录互联网进行信息查阅。

2.任务组织：每组四人，一人担任组长，组织任务实施。

3.安全及注意事项：注意满足客户要求，性价比合理。

4.任务实施：各小组成员轮流扮演客户，提出选购要求，其他小组成员，根据选购要求登录太平洋网（http：//www.pconline.com.cn），查看相关性能指标，进行选购，并填写选购单（如表2-1-1所示）。

表2-1-1　选购单

能力考核

一、选择题

1.目前生产CPU的两大知名的厂商是（　　）

A.Intel 　B.VIA 　C.AMD 　D.IBM

2.当前最新的Intel i7至尊处理器采用了（　　）接口。

A.LGA 1151 　B.LGA2011-3

C.AM3 　D.FM2

3.目前主流的CPU接口方式为（　　）和（　　）两种。

A.引脚式（PLCC）　B.卡式（Slot）

C.触点式（LGA）　D.针脚式（PGA）

4.下列CPU中，哪一种是Intel系列产品？（　　）

A.羿龙系列　B.APU系列

C.酷睿系列　D.锐龙系列

5.下列CPU中，哪一种是AMD系列产品？（　　）

A.奔腾系列　B.酷睿系列

C.至强系列　D.FX系列

6.关于CPU超线程技术是指（　　）。

A.依赖此技术可以达到和物理双核处理器同样的效果

B.无论何时均可以在同一时间同时执行两个线程

C.每个线程拥有独立的L2 Cache

D.超线程性能并不等同于两颗CPU的性能

7.关于睿频加速技术正确的说法是（　　）。

A.用户通过手动调整CPU进行超频

B.CPU可以根据任务数自动调整其工作频率

C.此技术无法智能的单独关闭某一核心

D.如果长期使用此技术导致CPU烧毁是无法保修的

8.计算机的运算器和控制器合称为（　　）。

A.中央处理器　B.内存储器

C.BIOS 　D.逻辑运算单元

9.以Intel酷睿i7 6900K/4.7GHz/20M为例，其中20M指的是（　　）。

A.主频　B.二级缓存容量

C.字长　D.二级缓存容量

10.以AMD Ryzen 7 2700　X/4M/16M/4.3GHz/105W为例，其中105W指的是（　　）

A.主频　B.核心类型

C.字长　D.工作功率

二、简述题

1.简述CPU的选购技巧。

2.以一款当今流行的CPU型号为例，详细描述CPU主要的性能指标。